Слайд 1ПЕРЕХОДНЫЙ ПРОЦЕСС ПРИ КОРОТКОМ ЗАМЫКАНИИ В АКТИВНО-ИНДУКТИВНОЙ ЦЕПИ, ПОДКЛЮЧЕННОЙ К
ИСТОЧНИКУ СИНУСОИДАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ
Лекция №2
Слайд 2Рассмотрим следующую симметричную трехфазную цепь с источником питания К и
линией электропередачи (ЛЭП) CL:
Где:
Rк, RCL – активные сопротивления
Lk, LCL-
индуктивные сопротивления
Mk, MCL- взаимные индуктивности
Слайд 3При трехфазном КЗ в месте, показанном на схеме, цепь делится
на две части.
Правая ее часть оказывается замкнутой накоротко. Левая ее
часть осталась присоединенной к источнику синусоидального напряжения.
Запишем уравнение, связывающее ток и падение напряжения в фазе А левой части схемы:
Слайд 4Поскольку:
то:
Анализ переходного процесса в трехфазной цепи можно свести к анализу
переходного процесса в однофазной цепи, используя вместо LK > LK’,
тем самым учитывая влияние двух других фаз на рассматриваемую фазу А.
LK’= LK-MK
Слайд 5Преобразуем трехфазную схему в однофазную:
Где:
α – угол включения, т.е. угол
между вектором напряжения к моменту короткого замыкания и перпендикуляром к
оси времени, проведенным через начало вектора напряжения.
φK – угол сдвига по фазе периодической составляющей тока короткого замыкания относительно напряжения.
Слайд 6Векторная диаграмма тока и напряжения фазы А к моменту КЗ
и периодической составляющей тока этой фазы в начальный момент КЗ
-вектор
тока фазы А до короткого замыкания
-вектор периодической составляющей тока этой же фазы в начальный момент короткого замыкания
-модуль начального значения апериодической составляющей тока короткого замыкания
φK>φ(o)
φK≈ (85-90)˚ -для сети с воздушными ЛЭП
Слайд 7Ток к моменту КЗ:
Отсюда:
– амплитуда синусоидального тока в цепи
к моменту КЗ.
Слайд 8Начальное значение периодической составляющей зависит от угла включения α и
предшествующей нагрузки.
В качестве расчетного случая принимается случай, когда ток
в цепи до КЗ отсутствовал. При этом:
И в этом случае полный ток КЗ можно определить:
Слайд 9Изменение во времени тока КЗ и его составляющих
Слайд 10Ударный ток
Ударный ток КЗ- это наибольшее мгновенное значение тока КЗ
в одной из фаз трехфазной электрической цепи, когда короткое замыкание
происходит в момент прохождения напряжения этой фазы через нулевое значение, а до возникновения КЗ ток в цепи отсутствовал.
Это самый тяжелый случай.
Ударный ток используется для проверки оборудования.
Слайд 11Действия тока короткого замыкания
Термическое действие – быстрый нагрев, нарушение свойств
изоляции вплоть до потери изоляционной способности
Электродинамическое действие- механическое взаимодействие проводов
с током. При больших токах возможно повреждение оборудования.
Слайд 12
t=0,01 с –наступает ударный ток при частоте 50 Гц
Куд –
ударный коэффициент, который показывает, во сколько раз ударный ток КЗ
больше амплитуды периодической составляющей тока КЗ.
Постоянная времени затухания апериодической составляющей:
Слайд 13
МЭК:
Для случая трехфазного КЗ:
Постоянную времени затухания рассчитывают для
каждой независимой ветви.
Если
Если
Слайд 14Для упрощения расчета принимается, что апериодическая составляющая ia представляет собой
эквивалентную экспоненту в месте КЗ и затухает с постоянной времени
Taэкв.
Слайд 15Методы расчета Ta
С использованием индуктивных и активных сопротивлений, найденных при
поочередном исключении из расчетной схемы всех активных, а затем всех
индуктивных сопротивлений:
С использованием составляющих комплексного эквивалентного(входного) сопротивления расчетной схемы, найденного при промышленной частоте:
С использованием составляющих комплексного эквивалентного (входного) сопротивления расчетной схемы, определенного при некоторой оптимальной частоте (20 Гц):
Слайд 16Алгоритм расчета iуд и IПО
Рассчитывают индуктивное сопротивление схемы замещения, используя
метод относительных единиц
Упрощают схему относительно точки КЗ до вида, когда
в точке КЗ сходятся несколько независимых ветвей
В каждой независимой ветви определяются токи IПОi
Рассчитывается полный ток IПО суммированием токов независимых ветвей IПОi
Определяют активное сопротивление схемы замещения
Эквивалентируют схему с активными сопротивлениями до вида, как в п.2
Слайд 177. Рассчитывают постоянную времени для каждой независимой ветви:
X’i –
сопротивление обратной последовательности
Для генераторов, синхронных компенсаторов X’≠X, поэтому необходимо повторить
п.1,2, принимая Xобратной последовательности
8. Определяются ударные коэффициенты для каждой независимой ветви
9. Определяются ударные токи для каждой независимой ветви: